На протяжении веков создание сплавов металлов выглядело примерно одинаково: нагреть компоненты в печи, перемешать, а затем охладить, придав им нужную форму. Этот метод дал нам бронзу, сталь и бесчисленное множество других сплавов. Команда материаловедов из США порвала с этой традицией. Они нашли способ производить высокоэнтропийные сплавы при температурах, которые ближе к температуре теплого летнего дня, чем раскаленной печи. Новый подход обещает открыть путь к созданию прочных металлов широкого спектра применения. Высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) отличаются от обычных тем, что содержат примерно в равных долях пять и более компонентов. Этот баланс создает беспорядок на атомном уровне, что и является секретом их исключительной прочности и долговечности. Свойства ВЭС уже нашли применение в аэрокосмической, энергетической и химической отраслях промышленности. До недавнего времени считалось, что единственный способ добиться такого беспорядка — это высокая температура. Традиционные методы заключаются в нагревании металлов до экстремальных температур с последующим быстрым охлаждением. Вместо этого группа из Калифорнийского университета в Беркли использовала в качестве среды жидкий галлий. >Они растворили соли металлов в воде и привели их в контакт с расплавленным галлием при умеренной температуре 25–80°C. В результате реакции металлы практически мгновенно отбросили атомы хлора и превратились в стабильный ВЭС. «Это была уникальная ситуация, поскольку другие методы получения таких сплавов работают с перебоями, — сказал Чжан Цюбо, старший научный сотрудник лаборатории в Беркли. — В данном случае мы сначала открыли с помощью просвечивающей электронной микроскопии механизм, а затем нашли способ использовать его для синтеза». Изучая через просвечивающий электронный микроскоп, как ионы меди проникают в галлий и соединяются с ним, ученые обратили внимание на очень быстрый переход на атомном уровне. За десятую долю секунды аморфный жидкий металл превратился в небольшой кристалл. Это наблюдение вдохновило на попытки прямого получения ВЭС, пишет: (https://interestingengineering.com/innovation/room-temperature-alloy-process) IE. >В ходе первых испытаний были получены только наноразмерные частицы, однако постепенно ученые усовершенствовали технологию и смогли создавать граммовые количества и различные кристаллические структуры. И, в конечном итоге, запатентовали свою технологию. Потенциал применения этого открытия широк. ВЭС могут служить эффективными катализаторами в аккумуляторах и топливных элементах, снижая зависимость от дефицитных импортных минералов. Также они могут пригодиться в аэрокосмической и механической промышленности, где требуются материалы, обладающие одновременно прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Для ускорения разработки группа Чжана сотрудничает с коллегами-материаловедами над интеграцией в разработку сплавов искусственного интеллекта. Кроме того, ученые изучают способы адаптации нового подхода к извлечению полезных ископаемых.